JP3674524B2 - Transmitter and transmission control table data creation method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信電力制御を行なう送信機、および送信電力テーブルデータ作成方法に関し、特にCDMA(Code Division Multiple Access)方式の携帯電話機に好適である。
【0002】
【従来の技術】
近年、CDMA通信等によるセルラー方式での携帯端末の無線通信機においては、基地局−移動局間の遠近問題の解決やユーザの収容能力増大のために、その送信機の送信電力レベル(送信出力信号の電力レベル)の制御が、厳しい規定の元に行われている。
【0003】
以下に、従来の送信機の実施形態を図8を用いて説明する。
【0004】
図8に示す様に、送信機800は、主にベースバンド信号発生器101、直交変調器103、電圧制御型可変利得増幅器108、送信電力検出回路110、アンテナ共用器111、およびアンテナ112から構成されており、送信電力制御時には、この電圧制御型可変利得増幅器108の利得を制御することで送信機の送信電力制御を行う。
【0005】
ここで、送信機800は、温度変化、電源電圧変動、電圧制御型可変利得増幅器108の利得−制御電圧特性の機差等の要因により利得変動が生じるため、送信電力を送信電力検出回路110で監視しながら、その出力値と記憶装置118に格納された各送信電力に対する送信電力測定値とをマイクロコンピュータ116で比較して、所望の送信電力になる様、電圧制御型可変利得増幅器108の利得をD/Aコンバータ801を介して調整している。
【0006】
上述の送信電力測定値とは、既知の送信電力出力時に、送信電力検出回路110で測定した検出電圧をA/Dコンバータ802でデジタル化した値である。
【0007】
また、送信電力検出回路110は、温度変化による特性変動が小さく、従って携帯端末等、無線通信機の使用温度範囲内では、送信電力に忠実に検出電圧を出力することができる。
【0008】
さらに、前述の送信電力測定値は、送信電力検出回路110内の挿入損失やデバイスなど機器間でのバラツキがあるため、各送信機毎に、測定・検査を行っている。
【0009】
例えば、ARIB STD−T53(CDMA Cellar system)においては、1dB電力幅で送信電力73dBの範囲を可変することが必須となっているため、上記した可変利得増幅器108での利得と、送信電力検出回路110の検出電圧とを、繰り返し74回分、測定検査を行なっている。
【0010】
具体的には、送信電力範囲を精度良く1dBの幅で制御するために、送信電力検出回路110による送信電力測定値および電圧制御型可変利得増幅器108の利得制御設定値を、その制御ステップ数だけ記憶装置118に格納して(以下、各送信電力に対応した送信電力検出回路110による送信電力測定値および電圧制御型可変利得増幅器108の利得制御設定値のデータ群を送信テーブルという)、比較およびフィードバック制御している。
【0011】
その際に、送信テーブルの作成は、送信経路切替器113を電力計側に切替て、電力計114、無線機800および外部制御装置803で行っている。この手順は、最初に外部制御装置803から目標送信電力(例えば、送信出力:+24dBm)に見合った電圧制御型可変利得増幅器108の利得制御設定値を送出し、その時の送信電力を電力計114で測定する。電力計114の測定値が、目標送信電力に達していない場合は、電圧制御型可変利得増幅器108の利得制御設定値を変更して、再度、電力計114による送信電力測定を行い、目標送信電力に達するまで、この動作を繰り返す。
【0012】
この送信電力が、目標送信電力に達した時、その時の利得制御設定値と送信電力検出回路110による送信電力測定値が、外部記憶装置に記憶される。
【0013】
従って、この送信テーブル作成のための調整と検査には、非常に時間を要し、さらに、上記電力計による電力測定は、測定値が安定するまでに時間を要する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は上記点に鑑みてなされたもので、この電力計での測定回数を低減することで、送信電力制御用送信テーブルの作成を高速に実現することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、次の一組の送信電力テーブルデータ作成する第2処理手段は、前記第1状態から前記減衰手段の減衰量を所定量低下させた第2状態とし、このときの前記送信電力検出手段での検出電圧を前記記憶手段に第1設定値として記憶する検出電圧記憶手段と、前記第2状態から前記減衰手段の減衰を復帰させ、前記検出電圧が前記第1設定値となるように、前記線形利得可変手段を調整し、このときの利得を設定利得値として記憶する利得値処理手段とを有することを特徴としている。
【0016】
これにより、従来技術と同様に、第1処理手段は、電力測定手段によって正確な電力が出力されているときに、送信電力検出手段の検出電圧を第1設定値として記憶する。次に、この状態から、第2処理手段として検出電圧記憶手段は、第1状態から減衰手段の減衰量を所定量低下させ、このときの送信電力検出手段での検出電圧を記憶手段に第1設定値として記憶する。すなわち、上記減衰手段では一般的に正確に所定量、送信電力を低下させることができるため、電力測定手段による測定無しに、所定量だけ低下させた送信電力に対応した検出電圧を第2設定値として、記憶手段に記憶できる。
【0017】
次に、上記した第2設定値が得られるので、第2処理手段としての利得値処理手段は、減衰手段の減衰を復帰させ、検出電圧が第1設定値となる線形利得可変手段の利得を設定利得値として記憶する。
【0018】
この様に本発明では、減衰手段にて、所定量減衰させることで、検出電圧を記憶し、その後、減衰手段の減衰を復帰させることで、設定利得値を作成することが可能となり、電力測定手段の測定回数を低減して、送信電力制御用テーブルの製作の高速化を図ることができる。
【0019】
また、請求項2記載の発明では、減衰手段は、変調波形生成手段の内部に構成さた送信レート変更、送信レートの組み合わせに対応するために設けられた波形振幅可変手段を利用することを特徴としている。
【0020】
ここで、ARIB STD−T63(IMT−2000 DS−CDMA:W−CDMA)およびARIB STD−T64(IMT−2000 MC−CDMA:cdma2000)では、信号データのレート変更により変調波形生成手段の出力振幅を可変する必要があり、予め上記波形振幅可変手段が実装されているものがある。
【0021】
そこで、本発明では、この実装されている波形振幅可変手段を利用して、送信電力を減衰させるため、送信テーブル作成用のための別個の減衰手段が不要となり、送信機の構成を簡略化できる。
【0022】
また、請求項3記載の発明では、前記第2処理手段の処理後、再度、電力測定手段にて前記電力測定手段にて所定の設定値が測定されている状態とし、その後、前記第2の処理を行なうことを特徴としている。
【0023】
ところで、上述の第2、第3の処理手段にて、電力測定手段は使用せずに、送信データテーブルが作成可能となるが、例えば送信電力検出手段の検出誤差等によって、誤差が生じる場合がある。そして、この誤差は、送信電力データテーブルを追記していく度に、蓄積され、大きくなる。
【0024】
そこで、本発明では、電力測定手段を使用せずに送信電力データを作成したのち、再度、電力測定手段により測定を行ない誤差を無くす。そして、その後、再び第1処理手段、第2処理手段の処理を行なう。これにより、電力測定回数を低減できるとともに、誤差も極力無くし、正確な送信電力データテーブルを作成できる。
【0025】
また、請求項6記載の送信電力テーブルデータ作成方法においても、請求項1と同じ効果がある。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【0027】
図1は、本発明における送信機の実施形態の概略構成図である。本発明の送信機は、先ず、図8に示した従来技術と比べて、大きく異なるポイントは、請求項1で記載の送信データ信号に応じた変調波形を生成するためのベースバンド信号発生器101のI,Q信号出力部に請求項1で記載した外部制御で切り替え可能な減衰器102a、102bを設けたことが挙げられる。これら減衰器102a、102bからの出力信号は、請求項1で記載の直交変調器103に入力され、直交変調器103では、I,Q信号を直交変調すると共に、第一局部発振器104から搬送波を入力して、IF周波数まで周波数変換する。
【0028】
周波数変換後の信号波形は、中間周波数(Intermediate Frequency:IF)帯バンドパスフィルタ105aを介して周波数混合器106に供給される。また、この周波数混合器106には、第2局部発振器107から搬送波が供給されて、さらに高周波数(Radio Frequency:RF)帯周波数まで周波数変換される。
【0029】
このRF帯信号波形は、RF帯バンドパスフィルタ105b、請求項1で記載の直交変調器103の出力電力の増幅量を可変するための電圧制御型可変利得増幅器108,パワーアンプ109、請求項1で記載の送信信号出力レベルを検出するための送信電力検出回路110、アンテナ共用器111および送信経路切替器113を介して、アンテナ112から出力される。
【0030】
次に本発明では、図8の従来技術に比べて、請求項1で記載の送信電力検出回路110で検出された検出電圧および電力計114での測定値に応じて電圧制御型可変利得増幅器108の利得値を制御するための送信電力制御回路115のハード構成(信号処理手順)が異なる。本発明の電力制御回路115には、図1に示すようにD/Aコンバータ119a、119B、その出力を入力とする演算増幅器120、演算増幅器120の出力電圧をホールドする電圧保持回路123、電圧保持回路123の保持電圧をA/D変換するA/Dコンバータ117aが設けられている。
【0031】
次に、上記減衰器102a、102b、送信電力制御回路115を用いた送信テーブル作成について説明する。
【0032】
先ず、第1の手順として、送信機100の送信テーブルを作成する際には、たとえば出荷前の工場内で、送信経路切替器113を電力計側に切替えて、電力計114を接続する。これにより、電力計114の測定値(電力値)は、送信電力制御回路115のマイクロコンピュータに入力される。
【0033】
次に第2の手順として、請求項1で記載の第1状態である初回の送信テーブル作成を行なう。本発明では、これは、送信電力の最大値の送信テーブルデータとなる。先ず、電圧制御型可変利得増幅器108の制御電圧初期値を、D/Aコンバータ119a、119bに同時に設定することで、D/Aコンバータ119a、119bの出力電圧と演算増幅器120の出力電圧を同一にする。この後、電圧保持回路123で電圧制御型可変利得増幅器108の制御電圧を保持して、送信機100の送信電力を電力計114で測定する。
【0034】
この測定値が目標送信電力(MAX:送信電力最大値)に達していない場合は、従来技術と同様、電圧制御型可変利得増幅器108の利得制御設定値を変更して、再度、電力計114による送信電力測定を行い、目標送信電力(MAX)に達するまで、この動作を繰り返す。但し、電圧制御型可変利得増幅器108の利得制御設定値の変更は、前述と同様に、D/Aコンバータ119a、119bを同時に変更設定して、電圧保持回路123で電圧保持し直している。
【0035】
この一連の動作にて、送信電力が、目標送信電力(MAX)に到達した後、送信電力検出回路110で得た検出電圧をA/Dコンバータ117aでA/D変換する。この値は、最大送信電力測定値として、請求項1で記載の第1処理手段である記憶装置118内に記憶される。また、この時の電圧制御型可変利得増幅器108の利得制御電圧をA/D変換器117bでA/D変換して、最大利得制御設定値として、前記と同様に請求項1で記載の第1処理手段である記憶装置118内に記憶する。
【0036】
次に第3の手順として、この最大送信電力を出力している状態で、送信電力制御回路部115から、減衰器102aおよび102bを制御して、請求項1で記載の第2状態である、ある一定の減衰量を挿入する。
【0037】
ここで、減衰器102aおよび102bは、送信電力制御回路部115からの制御により、減衰量0dBの場合とXdB(CDMA方式の送信機の場合は、1dBの幅で電力制御するため、XdBは1dBであることが望ましい)を不連続(ステップ的)に切替ることができる。また、このXdBは、I,Q電圧の振幅値を変えて送信電力を変化させるものであり、その電力制御量(減衰量)は、正確かつ再現性が高い。
【0038】
この減衰器102aおよび102bにXdBの減衰量が付加された時、その送信電力は、送信機100が高線形性増幅器であることから、MAX−X(dBm)になる。この時の送信電力検出回路110で得た検出電圧をA/Dコンバータ117aでA/D変換し、MAX−X(dBm)時の送信電力検出値として、記憶装置118内に記憶する。
【0039】
次に第4の手順として、上述で得た検出電圧と同じ値を、D/Aコンバータ119bで設定出力して、演算増幅器120の基準電圧とする。基準電圧設定後、減衰器102aおよび102bの減衰量を解除(減衰器の減衰量を0dBに戻す)し、電圧保持回路123の動作を停止、すなわち電圧制御型可変利得増幅器108−パワーアンプ109−送信電力検出回路110−送信電力制御回路部115間のフィードバックループを閉じる。送信機100をこの状態で閉ループ動作させると、演算増幅器120の基準電圧として設定された電圧(D/Aコンバータ119bの出力電圧)とD/Aコンバータ119aの出力電圧は等しくなる。これは、送信電力検出回路110の検出電圧が、前述のMAX−X(dBm)時の送信検出電圧と等しくなったことを意味し、従って、出力は、MAX−X(dBm)になっている。この時の電圧制御型可変利得増幅器108の制御電圧をA/Dコンバータ117bでA/D変換して、MAX−X(dBm)時の利得制御設定値として記憶装置118内に記憶する。
【0040】
次に第5の手順として、MAX−2X(dBm)の送信テーブルの作成においては、前述の閉ループ制御状態から開ループ制御状態への変更、すなわち電圧保持回路123で電圧制御型可変利得増幅器108の制御電圧を保持して、再び、減衰器102aおよび102bの減衰量(XdB)を挿入する。以下、前述と同様にして、MAX−2X(dBm)時の送信電力検出値と利得制御設定値を取得して、記憶装置118に記憶する。
【0041】
これら手順2〜手順5の一連動作を繰り返し、(MAX−MIN)/X ステップ分の送信テーブルを作成する。ここで、XdBの減衰量精度とA/Dコンバータ117a,117bおよびD/Aコンバータ119a,119bのビット分解能および送信電力検出回路110の検出精度が非常に高ければ、初回の電力計114による電力測定のみの実施で、後の部分の送信テーブル作成には、電力計114による電力測定は不要である。この結果、電力計114の測定回数を低減して、送信電力制御用テーブルの製作の高速化を図ることができる。前述の手順3から手順5までの処理が、請求項1で記載の第2処理手段にあたる。
【0042】
次に本発明の電力制御部115の第2実施例について説明する。図2は、本発明における図1中の電力制御部の第2の実施形態の概略構成図である。本電力制御部は、図1中の演算増幅部120のアナログ動作処理をマイクロコンピュータ116内部に取り込み、ソフトウェアによるデジタル演算処理を行うものであり、機能的には、図1の電力制御部と同じ処理ができる。
【0043】
また、上記第1実施例では減衰器102a、102bとをテーブル作成専用に設けたが、本実施例では、その代りに、予め実装されているゲイン設定部303a,303bを利用する。
【0044】
これについて、図3で説明する、図3は、本発明における図1中のベースバンド信号発生器101および減衰器102a、102bの第2の実施形態の概略構成図である。
【0045】
W−CDMA方式等では、ベースバンド信号発生器101は、データおよびチャネルコード拡散部301,302、 請求項2で記載の送信レート変更や種々送信レートの組み合わせに対応するために設けられたゲイン設定部303a、303b、I,Qマッピング部304, 拡散変調部305、 スクランブリングコード発生部307サンプリング周波数成分低減フィルタ306a、306bから構成されている。
【0046】
ゲイン設定部303a、303bは、信号データのレート変更やDiscontinuous Transmission制御(以下、DTX制御という)により振幅を可変する必要性から実装しており、このゲイン設定部303a、303bは、信号振幅制御端子308で制御タイミングと減衰量を制御することにより、I,Q電圧の振幅を切り替えて、精度の高い送信電力制御を行うものである。本例では、このような送信電力制御用に使用するゲイン設定部303a、303bを、上述した送信テーブル作成にも利用する。
【0047】
図4は、本発明における送信機の送信電力制御テーブルを作成するためのプログラム処理を示すフローチャートである。
【0048】
先ず、マイクロコンピュータ116では、S110で最大送信電力(MAX:例えば+24dBm)、検出電圧連続測定回数:B、最小送信電力(MIN:例えば−50dBm)を設定し、マイクロコンピュータ116からの制御により、S120で電圧制御型可変利得増幅器108−パワーアンプ109−送信電力検出回路110−送信電力制御回路部115間のフィードバックループを開放する。
【0049】
その後、S130でNカウンタにMAX値(例えば+24dBm)をストアし、前述の様にして、S140で送信電力を電力計114で測定する。S150では、その電力計での指示値がNdBmと等しいかどうかを判定し、等しい場合は、S160、等しくない場合は、S155で電圧制御増幅器108の利得を制御して電力計114による再測定を行う。S140→S150→S155は、電力計114の指示値がN(dBm)になるまで繰り返される。送信電力がMAXdBmに収束後、その時点の送信電力検出回路110による検出電圧と電圧制御型可変利得増幅器108の利得制御設定値の測定をおこない、MAXdBm時の送信制御テーブル値として、S160にて記憶装置118に記憶する。
【0050】
次に、S200で減衰器102a、102bによりXdBの減衰量を挿入し、S210で送信電力検出回路110にて検出電圧の測定を行う。その後、その検出電圧を記憶装置118への格納および演算増幅器120の基準電圧としてD/Aコンバータ119bを使って設定する。
【0051】
そして、S230で減衰器の減衰量を0dBに戻し、S240で電圧制御型可変利得増幅器108−パワーアンプ109−送信電力検出回路110−送信電力制御回路部115間を閉ループとして、S250で電圧制御型可変利得増幅器の利得制御設定値の測定を行い、S253で記憶装置118に記憶する。
【0052】
その後、S255でNカウンタから1を減じ、S270でNカウンタの値が、最小送信電力値:MIN以下であるかの判定を行う。S270でNカウンタの値が、最小送信電力値:MINより大きい場合は、S290で電圧制御型増幅器108の制御電圧を電圧保持回路123で電圧保持し、S280でフィードバックループを開ループとする。以後、S200以降の制御ステップが繰り返される。
【0053】
ここで、上記第1の実施形態では、全送信テーブル作成をするときに、電力計114による測定が、最大送信電力時のみの1回(前述の第1、2の手順)だけですみ、残りの部分は、前述の第3から第5の手順を繰り返して送信テーブルの作成を行うため、送信テーブル作成時間の短縮が可能となる。
【0054】
次に、本発明の第2,3実施形態について説明する。
【0055】
上記第1の実施形態では、全送信テーブル作成するときに、電力計114の測定は、最大送信電力時のみの1回だけ行なった。しかし、これでは、送信テーブル作成過程において、減衰器102a、102bの減衰量やA/Dコンバータ117a,117bおよびD/Aコンバータ119a,119bのビット分解能および送信電力検出回路110の検出誤差によって、理想制御ステップX(ここでは1dB)に制御誤差e(dB)が生じる場合がある。たとえば、1回のテーブル作成において、0.1dB誤差があると、10回のテーブル作成で1dBの誤差が生じる。
【0056】
そこで、以下の実施形態では、この誤差の低減と、さらなる送信テーブル作成時間の短縮を図るためのものである。
【0057】
図5は、本発明における送信機の送信電力制御テーブルを作成するための第2の制御処理を示すフローチャートである。本制御処理では、請求項4で記載でしたように、減衰器102a、102bに含まれる減衰量の制御誤差の累積を回避することを特徴としており、S110からS160までは、図4と同様の制御が行われる。
【0058】
次に、S170では、Aカウンタに0をストアし、S180でNカウンタの値から1を引いて、その値を再度、Nカウンタにストアする。S190でAカウンタの値とB値(検出電圧連続測定回数:電力計114を使用せずに、連続してテーブル作成をする電力ステップ数)を比較して、AがB以下の場合は、S200で減衰器102a、102bによりXdBの減衰量を挿入し、その後S210で送信電力検出回路110にて検出電圧の測定を行い、記憶装置118への格納および演算増幅器120の基準電圧として設定する。
【0059】
そして、S230で減衰器の減衰量を0dBに戻し、S240で電圧制御型可変利得増幅器108−パワーアンプ109−送信電力検出回路110−送信電力制御回路部115間を閉ループとして、S250で電圧制御型可変利得増幅器108の利得制御設定値の測定を行い、S253にて記憶装置118に記憶する。
【0060】
その後、S260でAカウンタに1を加え、S270でNカウンタの最小送信電力値:MIN以下であるかの判定を行う。S270でNカウンタの値が、最小送信電力値:MINより大きい場合は、S290で電圧制御型増幅器108の制御電圧を電圧保持回路123で電圧保持し、S280でフィードバックループを開ループとする。以後、S180以降の制御ステップが繰り返される。
【0061】
S190で、AがBより大きい場合、すなわち検出電圧連続回数:Bを越えた場合は、減衰器102a、102bに含まれる減衰量の誤差の累積を抑制するために、S140に戻って電力計114による精度の高い送信電力測定を行う。この場合の送信電力収束値は、N−B*(S170の通過回数)になる。
【0062】
図7は、第2の実施形態における測定処理を時系列に表わした図である。測定ポイント1が、図5の制御フローチャートのS110からS160の制御であり、測定ポイント2,3,4がS170からS290の制御である。図7の場合、検出電圧連続測定回数:Bは、3が設定されていることになる。
【0063】
この検出電圧連続測定回数:Bが設定される理由は、減衰器102a、102bの減衰量やA/Dコンバータ117a,117bおよびD/Aコンバータ119a,119bのビット分解能および送信電力検出回路110の検出誤差によって、理想制御ステップX(dB)に制御誤差e(dB)が生じ、その制御ステップ量が、X+e(dB):704となる。
【0064】
従って、この制御誤差を含んだ状態でB回、同一制御を繰り返すと、そのトータル制御量は、B・(X+e)(dB):705となり、その累積制御誤差は、B・e(dB)となる。この誤差が、規格に対して許容範囲内になる様、Bの値は決定されている。
【0065】
S170からS290までの制御がB回(図5内では3回)繰り返された後、S190でAの値がB以上(判定:YES)になり、S140の制御に移行して、再び、電力計114による送信電力測定が開始される。この時に発生する制御量(ポイント4からポイント5での)は、X−B・e(dB):706となり、その誤差は、B・e(dB)となる。このようにすることで、誤差を少なくし、精度良く送信電力制御テーブルを作成することができる。
【0066】
なお、前述した様に、制御誤差e(dB)が限りなく小さければ(e≒0dB)、Bの値を大きくすることができ、電力計114での測定回数を低減することができる。
【0067】
次に本発明の第3実施形態について説明する。図6は、本発明における送信機の送信電力制御テーブルを作成するための第3の制御処理を示すフローチャートである。本制御処理は、請求項3で記載でしたように、減衰器102a、102bの減衰量が、0およびXdBの2種類の切替のみでなく、0、X、2X、3X、・・・・・・(P−1)・X、PX(dB)の切替制御をすることにより、制御誤差の削減と送信テーブルをより高速に作成することを特徴としており、S110からS160ついては、図4と同様の制御が行われる。
【0068】
次に、S171では、Cカウンタに1をストアし、S201で減衰器102a、102bの減衰量をC*XdBに設定する。S211では、その設定減衰量:C*XdB時の検出電圧測定を送信電力検出回路110で行い、記憶装置118にその値を記憶する。
【0069】
その後、S221でCカウンタに1を加え、S223で減衰器102a、102bの減衰量ステップ数を判定し、可能制御ステップ数を越えるまで上述の動作を繰り返す。減衰量の全ステップの検出電圧測定後、S225で、Cカウンタに1を再ストアして、S230で減衰器の減衰量を0dBにする。
【0070】
S231では、C*XdB時の検出電圧を電力制御ループの基準電圧として設定し、S240で電圧制御型可変利得増幅器108−パワーアンプ109−送信電力検出回路110−送信電力制御回路部115間を閉ループとして、S251で、その時の電圧制御型可変利得増幅器108の利得制御設定値の測定を行い、S253で記憶装置118に記憶する。
【0071】
その後、減衰器102a、102bで可変可能な全ステップを測定するために、S257でCカウンタに1を加え、S259でNカウンタの値から1を減じて、S261でステップ数の判定を行っている。ステップ数が、最大ステップ数に到達するまでは、S263,S264を経て、上述の制御を繰り返す。
【0072】
次にS270で、Nカウンタの値を判定し、最小送信電力値:MINより大きい場合は、S290で電圧制御型増幅器108の制御電圧を電圧保持回路123で電圧保持し、S280でフィードバックループを開ループとする。以後、S140以降の制御ステップが繰り返される。
【0073】
以上、本発明の実施形態を述べたが、本発明に係わる送信機10は、携帯電話などの携帯端末以外の他の無線通信機にも用いることができる。
【0074】
また、上記実施形態では、線形利得可変手段を請求項5で言及したように上記電圧制御型可変利得増幅器108で構成したが、増幅器109で最大送信電力まで十分増幅可能かつ、減衰器で送信電力制御範囲(ダイナミックレンジ)を制御可能であるならば、請求項6でいう線形可変利得手段は、減衰器であっても良い。
【0075】
また、本発明は、基地局の送信機に適用してもよい。また、本発明は、CDMA通信方式に限られず、送信電力制御を行なうものであれば、どのようなものに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における送信機の実施形態の概略構成図である。
【図2】本発明における図1中の電力制御部の第2の実施形態の概略構成図である。
【図3】本発明における図1中のベースバンド信号発生器および減衰器の第2の実施形態の概略構成図である。
【図4】本発明における送信機の第1の制御処理を示すフローチャートである。
【図5】本発明における送信機の第2の制御処理を示すフローチャートである。
【図6】本発明における送信機の第3の制御処理を示すフローチャートである。
【図7】本発明における送信機の制御処理を示す概略図である。
【図8】従来の送信機の実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
100・・・送信機、
101・・・ベースバンド信号発生器
102a、102b・・・減衰器、
103・・・直交変調器
107・・・第2局部発振器、
108・・・電圧制御型可変利得増幅器
109・・・パワーアンプ、
110・・・送信電力検出回路
113・・・送信経路切替器、
114・・・電力計
115・・・送信電力制御回路部、
116・・・マイクロコンピュータ
117a、107b・・・A/Dコンバータ、
118・・・記憶装置
119a、119b・・・D/Aコンバータ、
120・・・演算増幅器
123・・・電圧保持回路
303a,303b・・・信号振幅値設定部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmitter that performs transmission power control and a transmission power table data creation method, and is particularly suitable for a CDMA (Code Division Multiple Access) system mobile phone.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in a wireless communication device of a mobile terminal in a cellular system using CDMA communication or the like, the transmission power level (transmission output) of the transmitter is used in order to solve the perspective problem between the base station and the mobile station and increase the capacity of the user. The signal power level is controlled under strict regulations.
[0003]
An embodiment of a conventional transmitter will be described below with reference to FIG.
[0004]
As shown in FIG. 8, the transmitter 800 mainly includes a
[0005]
Here, since the transmitter 800 has a gain variation due to factors such as a temperature change, a power supply voltage variation, and a difference in the gain-control voltage characteristics of the voltage-controlled
[0006]
The transmission power measurement value described above is a value obtained by digitizing the detection voltage measured by the transmission
[0007]
Further, the transmission
[0008]
Further, since the transmission power measurement value described above has variations between devices such as insertion loss and devices in the transmission
[0009]
For example, in the ARIB STD-T53 (CDMA Cellular System), it is essential to vary the range of the transmission power of 73 dB with a 1 dB power width, so the gain in the
[0010]
Specifically, in order to accurately control the transmission power range with a width of 1 dB, the transmission power measurement value by the transmission
[0011]
At that time, the transmission table is created by the
[0012]
When this transmission power reaches the target transmission power, the gain control setting value at that time and the transmission power measurement value by the transmission
[0013]
Therefore, adjustment and inspection for creating the transmission table take a very long time, and furthermore, the power measurement by the power meter requires a long time until the measured value is stabilized.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to realize the creation of a transmission power control transmission table at a high speed by reducing the number of times of measurement with this power meter.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the second processing means for creating the next set of transmission power table data is configured to reduce the attenuation amount of the attenuation means by a predetermined amount from the first state. The detection voltage storage means for storing the detection voltage at the transmission power detection means at this time as a first set value in the storage means, and the attenuation of the attenuation means is restored from the second state, and the detection The linear gain variable means is adjusted so that the voltage becomes the first set value, and gain value processing means for storing the gain at this time as the set gain value is provided.
[0016]
Thus, as in the prior art, the first processing means stores the detection voltage of the transmission power detection means as the first set value when accurate power is output by the power measurement means. Next, from this state, the detection voltage storage means as the second processing means lowers the attenuation amount of the attenuation means from the first state by a predetermined amount, and the detection voltage at this time by the transmission power detection means is stored in the storage means. Store as a set value. That is, since the attenuation means can generally accurately reduce the transmission power by a predetermined amount, the detection voltage corresponding to the transmission power reduced by the predetermined amount is measured without the measurement by the power measurement means. Can be stored in the storage means.
[0017]
Next, since the above-mentioned second set value is obtained, the gain value processing means as the second processing means restores the attenuation of the attenuation means, and the gain of the linear gain variable means at which the detected voltage becomes the first set value is obtained. Store as a set gain value.
[0018]
As described above, according to the present invention, it is possible to create a set gain value by storing the detected voltage by attenuating a predetermined amount by the attenuating unit, and then restoring the attenuation of the attenuating unit, thereby measuring the power. The number of times of measurement of the means can be reduced and the production of the transmission power control table can be speeded up.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, the attenuating means uses waveform amplitude varying means provided in the modulation waveform generating means so as to cope with a combination of transmission rate change and transmission rate. It is said.
[0020]
Here, in ARIB STD-T63 (IMT-2000 DS-CDMA: W-CDMA) and ARIB STD-T64 (IMT-2000 MC-CDMA: cdma2000), the output amplitude of the modulation waveform generating means is changed by changing the rate of the signal data. Some of them need to be variable, and the waveform amplitude variable means is mounted in advance.
[0021]
Therefore, in the present invention, since the transmission power is attenuated by using the mounted waveform amplitude variable means, a separate attenuation means for creating a transmission table is not necessary, and the configuration of the transmitter can be simplified. .
[0022]
[0023]
By the way, in the above-described second and third processing means, a transmission data table can be created without using the power measurement means, but an error may occur due to, for example, a detection error of the transmission power detection means. is there. This error is accumulated and increased each time a transmission power data table is additionally written.
[0024]
Therefore, in the present invention, after the transmission power data is created without using the power measurement means, the measurement is again performed by the power measurement means to eliminate the error. Thereafter, the first processing means and the second processing means are processed again. As a result, the number of power measurements can be reduced, and errors can be minimized, and an accurate transmission power data table can be created.
[0025]
Also billed
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0027]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a transmitter according to the present invention. First, the transmitter of the present invention is significantly different from the prior art shown in FIG. 8 in that the
[0028]
The signal waveform after the frequency conversion is supplied to the
[0029]
The RF band signal waveform includes an RF band bandpass filter 105b, a voltage-controlled
[0030]
Next, in the present invention, compared with the prior art of FIG. 8, the voltage control type
[0031]
Next, transmission table creation using the
[0032]
First, as a first procedure, when the transmission table of the
[0033]
Next, as a second procedure, the first transmission table is created in the first state described in
[0034]
When this measured value does not reach the target transmission power (MAX: maximum transmission power value), the gain control set value of the voltage control type
[0035]
In this series of operations, after the transmission power reaches the target transmission power (MAX), the detection voltage obtained by the transmission
[0036]
Next, as a third procedure, the
[0037]
Here, the
[0038]
When XdB attenuation is added to the
[0039]
Next, as a fourth procedure, the same value as the detection voltage obtained above is set and output by the D / A converter 119b and used as the reference voltage of the
[0040]
Next, as a fifth procedure, in the creation of the transmission table of MAX-2X (dBm), the above-described change from the closed loop control state to the open loop control state, that is, the
[0041]
A series of operations from step 2 to step 5 is repeated to create a transmission table for (MAX-MIN) / X steps. Here, if the XdB attenuation accuracy, the bit resolution of the A /
[0042]
Next, a second embodiment of the
[0043]
In the first embodiment, the
[0044]
This will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the second embodiment of the
[0045]
In the W-CDMA system or the like, the
[0046]
The
[0047]
FIG. 4 is a flowchart showing a program process for creating a transmission power control table of the transmitter according to the present invention.
[0048]
First, in the
[0049]
Thereafter, the MAX value (for example, +24 dBm) is stored in the N counter in S130, and the transmission power is measured by the
[0050]
Next, an attenuation amount of X dB is inserted by the
[0051]
In S230, the attenuation amount of the attenuator is returned to 0 dB. In S240, the voltage control type variable gain amplifier 108-power amplifier 109-transmission power detection circuit 110-transmission power
[0052]
Thereafter, 1 is subtracted from the N counter in S255, and it is determined in S270 whether the value of the N counter is equal to or less than the minimum transmission power value: MIN. If the value of the N counter is larger than the minimum transmission power value: MIN in S270, the
[0053]
Here, in the first embodiment, when the entire transmission table is created, the measurement by the
[0054]
Next, second and third embodiments of the present invention will be described.
[0055]
In the first embodiment, when the entire transmission table is created, the
[0056]
Therefore, in the following embodiment, the error is reduced and the transmission table creation time is further reduced.
[0057]
FIG. 5 is a flowchart showing a second control process for creating a transmission power control table of the transmitter according to the present invention. As described in
[0058]
Next, in S170, 0 is stored in the A counter. In S180, 1 is subtracted from the value of the N counter, and the value is stored in the N counter again. In S190, the value of the A counter is compared with the B value (the number of detection voltage continuous measurement times: the number of power steps in which the table is continuously created without using the power meter 114). Then, the attenuation amount of X dB is inserted by the
[0059]
In S230, the attenuation amount of the attenuator is returned to 0 dB. In S240, the voltage control type variable gain amplifier 108-power amplifier 109-transmission power detection circuit 110-transmission power
[0060]
Thereafter, 1 is added to the A counter in S260, and it is determined in S270 whether or not the minimum transmission power value of the N counter: MIN or less. If the value of the N counter is larger than the minimum transmission power value: MIN in S270, the
[0061]
If A is larger than B in S190, that is, if the number of consecutive detection voltages: B is exceeded, the
[0062]
FIG. 7 is a diagram showing the measurement processing in the second embodiment in time series.
[0063]
The reason why this detection voltage continuous measurement number B is set is that the attenuation amount of the
[0064]
Therefore, if the same control is repeated B times in a state including this control error, the total control amount is B · (X + e) (dB): 705, and the accumulated control error is B · e (dB). Become. The value of B is determined so that this error is within an allowable range with respect to the standard.
[0065]
After the control from S170 to S290 is repeated B times (three times in FIG. 5), the value of A becomes B or more (determination: YES) in S190, the process proceeds to the control of S140, and the wattmeter again The transmission power measurement by 114 is started. The control amount generated at this time (from
[0066]
As described above, if the control error e (dB) is as small as possible (e≈0 dB), the value of B can be increased, and the number of measurements with the
[0067]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a third control process for creating a transmission power control table of the transmitter according to the present invention. In this control process, as described in
[0068]
Next, in S171, 1 is stored in the C counter, and in S201, the attenuation amounts of the
[0069]
Thereafter, 1 is added to the C counter in S221, the number of attenuation steps of the
[0070]
In S231, the detected voltage at C * XdB is set as the reference voltage of the power control loop, and in S240, the voltage control type variable gain amplifier 108-power amplifier 109-transmission power detection circuit 110-transmission power
[0071]
Thereafter, in order to measure all the steps that can be varied by the
[0072]
Next, in S270, the value of the N counter is determined. If the minimum transmission power value is greater than MIN, the control voltage of the voltage controlled
[0073]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the
[0074]
Further, in the above embodiment, the linear gain variable means is configured by the voltage controlled
[0075]
The present invention may also be applied to a base station transmitter. Further, the present invention is not limited to the CDMA communication method, and may be applied to any device that performs transmission power control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of a power control unit in FIG. 1 according to the present invention.
3 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the baseband signal generator and the attenuator in FIG. 1 according to the present invention. FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing a first control process of a transmitter in the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a second control process of the transmitter according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing a third control process of the transmitter according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a control process of a transmitter according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a conventional transmitter.
[Explanation of symbols]
100: Transmitter,
101 ... Baseband signal generator
102a, 102b ... attenuators,
103: Quadrature modulator
107: second local oscillator,
108... Voltage controlled variable gain amplifier
109 ... power amplifier,
110: Transmission power detection circuit
113 ... Transmission path switch,
114 ... Wattmeter
115... Transmission power control circuit unit,
116... Microcomputer
117a, 107b ... A / D converter,
118 ... Storage device
119a, 119b ... D / A converter,
120... Operational amplifier
123 ... Voltage holding circuit
303a, 303b ... Signal amplitude value setting unit
Claims (6)
前記変調波形生成手段で生成した信号波形の振幅値を、外部制御により切り替える減衰手段(102a、102b)と、
前記減衰手段の出力信号を直交変調し、前記減衰手段の切り替え制御により出力電力レベルを可変する直交変調手段(103)とを有し、
前記直交変調手段の出力電力の増幅量を可変する線形利得可変手段(108)と、
前記利得可変手段で増幅された送信信号出力レベルを検出するための送信電力検出手段(110)と、
前記送信電力検出手段により検出された検出電圧、および外部から接続された電力測定手段の測定値に応じて前記線形利得可変手段の利得値を制御する送信電力制御手段(115)と、
前記送信電力制御手段によって前記測定値と、前記利得値とを送信電力テーブルデータとして記憶する記憶手段(118)と、
前記電力測定手段にて所定の設定値が測定されている第1状態(S130〜S155)のときの前記送信電力検出手段での検出電圧と、前記線形利得可変手段の利得値とをセットとした前記送信電力テーブルデータを前記記憶手段に記憶する第1処理手段(S160)とを備え、
次の一組の送信電力テーブルデータを作成する第2処理手段(S200〜S251)は、
前記第1状態から前記減衰手段の減衰量を所定量低下させた第2状態(S200あるいはS201)とし、このときの前記送信電力検出手段での検出電圧を前記記憶手段に第1設定値として設定する検出電圧設定手段(119b)と、
前記第2状態から前記減衰手段の減衰を復帰させ、前記検出電圧が前記第1設定値となる前記線形利得可変手段の利得を設定利得値として記憶する利得値処理手段とを有することを特徴とする送信機。Modulation waveform generation means (101) for generating a modulation waveform according to the transmission data signal;
Attenuating means (102a, 102b) for switching the amplitude value of the signal waveform generated by the modulation waveform generating means by external control;
Quadrature modulation of the output signal of the attenuation means, and orthogonal modulation means (103) for varying the output power level by switching control of the attenuation means,
Linear gain varying means (108) for varying the amount of amplification of output power of the orthogonal modulation means;
Transmission power detection means (110) for detecting the transmission signal output level amplified by the gain variable means;
Transmission power control means (115) for controlling the gain value of the linear gain variable means in accordance with the detection voltage detected by the transmission power detection means and the measurement value of the power measurement means connected from the outside;
Storage means (118) for storing the measured value and the gain value as transmission power table data by the transmission power control means;
The detection voltage in the transmission power detecting means when in the first state said that have been measured a predetermined set value by the power measuring means (S130~S155), it was set a gain value of the linear variable gain means First processing means (S160) for storing the transmission power table data in the storage means,
The second processing means (S200 to S251) for creating the next set of transmission power table data is:
The second state (S200 or S201) in which the attenuation amount of the attenuation unit is reduced by a predetermined amount from the first state, and the detection voltage at the transmission power detection unit at this time is set as the first set value in the storage unit Detection voltage setting means (119b) to perform,
; And a gain value processing means for the to return the attenuation of the attenuation means from the second state, stores the gain before Symbol linear variable gain means for the detection voltage becomes the first set value as the set gain value And transmitter.
前記電力測定手段にて所定の設定値が測定されている第1状態(S130〜S155)A first state in which a predetermined set value is measured by the power measuring means (S130 to S155) のときの前記送信電力検出手段での検出電圧と、前記線形利得可変手段の利得値とをセットとした前記送信電力テーブルデータを前記記憶手段に記憶する第1処理ステップ(S160)と、A first processing step (S160) for storing in the storage means the transmission power table data in which the detection voltage at the transmission power detection means at that time and the gain value of the linear gain variable means are set;
前記第1処理ステップの処理後、次の一組の送信電力テーブルデータを作成する第2処理手段(S200〜S251)として、After the processing of the first processing step, as second processing means (S200 to S251) for creating the next set of transmission power table data,
前記第1状態から前記減衰手段の減衰量を所定量低下させた第2状態(S200あるいはS201)とし、このときの前記送信電力検出手段での検出電圧を前記記憶手段に第2設定値として設定する検出電圧設定ステップ(S220)と、The second state (S200 or S201) in which the attenuation amount of the attenuation unit is reduced by a predetermined amount from the first state, and the detection voltage at the transmission power detection unit at this time is set as the second set value in the storage unit Detecting voltage setting step (S220),
前記第2状態から前記減衰手段の減衰を復帰させ、前記検出電圧が前記第2設定値となる前記線形利得可変手段の利得を設定利得値として記憶する設定値記憶ステップ(S253)とを有することを特徴とする送信電力テーブルデータ作成方法。A set value storage step (S253) for restoring the attenuation of the attenuation means from the second state and storing the gain of the linear gain variable means, at which the detected voltage becomes the second set value, as a set gain value; A transmission power table data creation method characterized by the above.
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